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Trois questions sur les problèmes de foudre et les parafoudres.

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Env. 100 message Val D Oise
Bonjour. Après lecture de nombreux documents, j'ai compris plusieurs choses sur la foudre. Celui ci résume tout:

http://sitelec.org/cours/abati/foudre/foudre.htm

Un gars m'avait raconté que pour parer aux déclenchements intempestifs d'alarmes chez ses clients, il mettait sur les alimentations, deux parafoudres en série, avec 2m de 3G2.5 entre les deux. Les notices Legrand expliquent que chaque parafoudre laisse passer du rejet; ce rejet est envoyé dans la ligne, et sera absorbé par le parafoudre suivant; mais la résistance de la ligne limite le rejet reçu par le suivant: même si le second reçoit un bout de foudre, le premier a absorbé l'essentiel du problème; la mise en série est donc indirectement recommandée par les notices.

Le problème qui m'intéresse moi est celui du champ capté par le boucles. Les dessins en bas de page expliquent que la terre doit être proche des arrivées EDF. Et c'est là que j'ai des soucis chez moi.

Dans ma maison, tableau au second étage, le cable de terre descend directement vers le piquet 8m dessous. Le cable EDF par contre, longe le rampant sur 20m avant de descendre. Soit une surface de 160m² de façade, qui précisément regarde vers l'église qui a un paratonnerre. Ca explique enfin pourquoi j'ai des appareils qui crament à chaque orage, plus que mes voisins. Je ne capte pas la foudre par l'arrivée EDF; je la capte par la boucle entre ma terre et mon EDF.

1: à quel point est-il critique que le cable de terre longe les cables secteur ? 1.A: pour la distribution, est-ce lié au faut que dans un 3G2.5 rigide les fils sont torsadés entre eux (finalement, comme les cables télécom) (au début je pensais que c'était pour faciliter l'usinage). 1.B: que le cable de terre soit physiquement le plus proche possible du cable EDF ?

2: si ma maison dispose de plusieurs piquets de terre, et que les cables entre les TR et les piquets ne longent pas le sol du RDC (mais  les plafonds, voir, les plafonds d'étage), ou doit se trouver le point de connexion des piquets entre eux ? Est-ce que la question précédente implique qu'il faille minimiser la surface décrite par les cables de piquets, et donc que la jonction se fasse le plus près possible du sol ?

1.C: dans ma maison, je vais ajouter un second piquet de terre, à l'opposé du batiment. L'ancien piquet est pour le TR; le nouveau piquet est pour le parafoudre installé à l'arrivée EDF. Quels sont les critères de connexion des deux piquets entre eux ? Dois-je les connecter entre eux ? Sachant que le nouveau piquet est destiné exclusivement au parafoudre; je n'ai prévu de connecter aucun autre appareil dessus. Dois-je impérativement connecter les deux piquets ? va alors se poser le problème de l'emplacement de la barrette de coupure (imaginez un batiment de 20m, avec de chaque coté un piquet et un tableau électrique).  Est-ce que je peux réduire mon problème de destruction d'appareils en faisaont longer au cable EDF, un cable de terre ? ce cable doit-il être connecté des deux côtés (il va presque d'un piquet à l'autre), ou au contraire n'être connecté que d'un côté (comme on fait en télécom) ?

3: autre bâtiment, gros tableau électrique. J'ai une borne de distribution de terre au pied de la colonne (20cm du sol). Le disjoncteur EDF à 90cm du sol. Au dessus, deux tableaux de 4 lignes (63cm chacun); en dessous, un autre tableau. Le répartiteur tétrapolaires se trouve en bas du tableau du haut. Chaque tableau est connecté au répartiteur de terre du bas. Ou dois-je mettre le parafoudre ? Les notices d'installation disent qu'il faut moins de  50cm en additionnant les longueurs de fil. Ca va dépendre de comment on mesure. Vu que chaque tableau a un fil de terre vers la borne basse, la longueur de terre entre les deux tableaux haut est donc de 3m environ. Si je met le parafoudre au plus près du disjoncteur EDF, en bas du tableau du milieu, ou en haut du tableau bas, j'aurai de toute façon une terre longue vis à vis des appareils branchés sur le tableau haut; et je n'ai pas envie de le raccorder dans le disjoncteur (j'ai acheté un répartiteur pour n'avoir qu'un fil par trou, et jamais deux fils dans la même borne). Si je le met au plus près du répartiteur (en bas du tableau haut), sa terre est longue pour les appareils branchés dans les deux tableaux inférieurs. Le cheminement du câble de terre à l'intérieur de la GTL est-il important ? Le cable de terre doit-il longer les câbles EDF ? NB: dans cet autre bâtiment, je n'ai jamais eu de problème de foudre, ni d'appareil cramé; la considération des problèmes de surface est donc probablement inutile; mais je n'ai pas encore compris d'ou vient la norme des 50cm, sa raison profonde.

Merci.
Messages : Env. 100
Dept : Val D Oise
Ancienneté : + de 9 ans
 
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Membre super utile Env. 2000 message Loire
Bonjour

1A - Les câbles sont torsadés, mais cela ne gène pas le passage de la foudre

1B - si la câble de terre est le plus proche possible du câble EDF , cela est favorable à limiter le rayonnement de échanges foudre entre EDF et terre

2- Multiplier les prises de terre est équivalent à multiplier les ennuis.
Pour la bonne santé de votre installation et de votre matériel, une prise unique est recommandé. Elle peut être composée de plusieurs piquets interconnectés, mais le tout doit être relié en un point  UNIQUE.
Ce n'est pas une bonne idée de faire une terre à part pour les parafoudres.

3- les parafoudres doivent être au plus près  de l'arrivée. 50cm c'est de la phase jusqu'au bornier répartiteur de terre (où sont reliés les autres fils de terre des autres circuits)
Picto recompense Membre super utile
Messages : Env. 2000
Dept : Loire
Ancienneté : + de 7 ans
 
Env. 100 message Val D Oise
1A: dépend si tu parles de la propagation de la foudre dans un cable touché en amont; ou de la production d'une surtension dans le cable depuis un champs EM émis par une foudre proche. Hors, en télécom, un câble torsadé est toujours bien protégé contre les champs parasites, du moment que la source du champs est au moins deux fois plus loin du câble, que la longueur d'une torsade. Mais une fois que la surchage est dans le conducteur, effectivement, c'est trop tard.

2: j'ai pas le choix. Le vieux piquet a une meilleure impédance que le nouveau; je ne peux pas me permettre de mettre tout le bâtiment sur le nouveau. Quand à mettre le parafoudre sur l'ancien, ça ferait un câble de terre de 30m entre le parafoudre et le piquet. Si je fais une interconnexion unique, j'ai forcément une des terre qui fera 40m, soit celle du tableau si je met l'interco au parafoudre, soit pour le parafoudre si je met l'interco au tableau.

Si je met le parafoudre sur l'ancien piquet, sans en ajouter, j'ai peur d'avoir des problèmes encore pires; et ça nous ramène au problème des 50cm:

3: les 50cm sont à mesurer entre quoi et quoi ? en soit, tout fil est conducteur; donc au sens stricte, du moment que j'amène mes phases et ma terre, j'ai tous les potentiels autour du parafoudre. Ensuite, la notion de répartiteur est très très très relative. D'abord, parce que mon ancien piquet de terre est à 30m de mon arrivée EDF (donc, quelle que soit la manière de mesurer, tes 50cm, ils feront toujours 30m chez moi). Ensuite, parce qu'aucune documentation ne dit précisément ou prendre le point de départ de la terre pour les fameux 50cm: au piquet ? à la barette de coupure de terre ? au bornier de répartition de pied de colonne ? au bornier de répartition de bas de tableau ? Quel tableau quand tu en as 4 dans la colonne ? Quelle colonne quand tu as 3 colonnes dans le batiment ?

On met un parafoudre par colonne ? Reste à savoir quelle terre compte.

Donc au final, on se retrouve avec un parafoudre par tableau ? (un parafoudre triphasé prend 6 à 8 modules, une ligne rien que pour lui), et ça ne résout toujours pas mon problème des 20m.

On pourra en parler pendant des heures; mais en rénovation, quand le piquet est à 30m de l'arrivée EDF, et que le cable EDF passe dans le rampant, les 50cm sont, au minimum ambigus, au pire impossibles à respecter.
Messages : Env. 100
Dept : Val D Oise
Ancienneté : + de 9 ans
 
Membre super utile Env. 2000 message Loire
Bonjour

La raison de la torsade des câbles d'énergie ou de télécom est la même.
Une surtension issue du réseau et s'évacuant par la terre , ne sera pas genée par les torsades.
Vous confondez les effets de rayonnement d'une surtension arrivant par un fil d'un câble et s'évacuant par un autre du même câble , avec les effets d'une surtension arrivant par un fil d'un câble et s'évacuant par une toute autre route.
L'histoire des 50cm est très bien décrite dans la doc que vous avez fourni. ( les 50cm sont entre bornier phase et bornier terre dans le tableau , ne pas confondre avec la barette de terre de la maison)
Vous faites ce que vous voulez , mais au risque de vous déplaire , je vous répète que multiplier les terres pour la même installation est aller au devant d'ennuis. Si vous ne le comprenez pas je n'y peu rien.( ne pas confondre terre composée de plusieurs piquets interconnectés,, et   terres différentes )  
UNE SEULE prise de terre pour la même installation!!!!!
Un parafoudre par tableau n'est pas négatif.
Picto recompense Membre super utile
Messages : Env. 2000
Dept : Loire
Ancienneté : + de 7 ans
 
Membre utile Env. 300 message Haute Garonne
Ayant travaillé dans la THT, je confirme que multiplier les prises de terre, c'est vraiment à éviter sinon ça va faire des mauvaises surprises pour les appareils branchés dessus en cas de foudre (voire des chocapics).

Dans un labo, on avait deux terres. La terre naturel avec le piquet de 3m au sol et la terre du réseau électrique. Il suffit de brancher un analyseur de réseau ou un oscilloscope sur la terre de réseau et la voie 1 pour analyser le signal de la foudre sur un appareil branché sur la terre naturelle : résultat, l'appareil de mesure est HS après impact de la foudre et 35 k€ à la poubelle.

Explication : différence de potentiel trop importante entre les deux terres.

Solution pour l'appareil de mesure : mettre une alimentation indépendante du réseau électrique.
Picto recompense Membre utile
Messages : Env. 300
Dept : Haute Garonne
Ancienneté : + de 10 ans
 
Env. 100 message Val D Oise
Après longue discussion avec une personne externe à ce forum, je vais essayer de résumer les conclusions, et relever certaines ambiguités.

En particulier, parler de plusieurs piquets de terre, est une phrase très ambigue; certains disent de ne pas le faire, d'autres que c'est la solution magique. Donc, commençons par définir "plusieurs piquets de terre".

Plusieurs piquets, ça veut dire qu'on plante plusieurs choses dans le sol, toutes reliées entre elles par le dit câble de terre qui va au tableau électrique.

Et là il faut distinguer 3 cas. Voir 4 ou 5.

Chaque piquet vertical couvre une surface d'environ 2m2 autour de lui: il capte environ 1m de rayon. Il est donc inutile de planter des piquets espacés de moins de 2m.

Si on espace des piquets de plus de 2m, et que la foudre tombe pas loin, on se retrouve avec une différence de potentiel entre ces deux piquets. Voir le site sus cité Sitelec, chapitre tension de pas (transmise par le sol). C'est là que ça se corse.

Si des piquets sont plantés tous les 2m, on améliore alors un peu son impédance; mais, pas de manière fulgurante. Ils doivent impérativement être reliés ensemble par un câble de terre, et tout ça doit être extérieur à tout local fermé. Si les piquets sont plantés en intérieur, et que la foudre arrive dessus par l'intérieur du bâtiment (piquet planté en cave, pour évacuer une foudre d'origine quelconque), la terre humide autour du piquet risque de produire de la vapeur, donc explosion. Donc, toujours les piquets en extérieur. Ensuite, le câble les reliant doit pouvoir absorber l'énergie en jeu lors d'une différence de potentiel: plus les piquets sont éloignés, plus leur tension de pas peut être forte, et plus le câble les reliant doit être gros.

Pour baisser l'impédance d'une terre de circuit domestique, si un piquet unique n'a pas suffit, il est impératif de procéder à l'enfouissement d'une grille (type grillage à lapin inox); la surface devant se compter en m2; plus c'est grand, mieux c'est. Idéalement, il faudrait que chaque société d'assainissement propose systématiquement d'enfouir une telle grille sous les fosses et plateaux d'épandage; ce serait le top. Mais, comme c'est pas son taf, et que les bonnes idées sont pas là pour courrir les rues ... autant éviter de faire les choses intelligement. Faudrait pas non plus demander aux différents corps de métier de coopérer entre eux.

Donc, comme j'ai lu ailleurs, un piquet de terre de chaque côté de la maison, y a pas mieux pour mettre le feu: si la foudre tombe sur un arbe situé dans l'axe des deux piquets, leur tension de pas sera énorme, et votre 25² va partir en fumée.

Sitelec montre comment faire un batiment maillé: le maillage est régulièrement mis à la terre, et, tous les piquets de terre sont reliés entre eux par des câbles extérieurs au batiment, si possible au contact du sol, ou un peu enterré. Et les piquets sont des pattes d'oie.

Quelle que soit la topologie retenue des piquets (incluant grillage), tout ça doit arriver au tableau avec un fil unique.

Ensuite, on peut avoir plusieurs terres: plusieurs piquets, non reliés entre eux. Ca a plein d'utilité. Mais, NON RELIES ENTRE EUX.

Par exemple, un groupe de piquet pour la mise à la terre du maillage du bâtiment, gouttières, fers de béton ... un second pour le paratonerre du toit, un 3e pour le parafoudre installé après le compteur EDF, un 4e pour la terre du réseau domestique. A condition ... qu'elles ne se rapprochent pas trop les unes des autres; sinon, ça donne ce que raconte Acouphenix: au premier coup d'orage, les tensions de pas apparaissent entre les piquets, et tout ce qui pourrait être branché à deux terres ... va subire la dite tension. On parle de millions de volts si c'est tombé sur un arbre proche.

Mais, il faut encore justifier l'intérret: d'abord, pour un batiment tout en longueur, ou deux batiments un peu espacés, on peu imaginer le disjoncteur EDF avec un premier parafoudre et un piquet, dans une dépendance près de la rue, puis, le tableau principale dans la maison d'habitation au milieu du jardin. On a alors une terre par batiment. Idem si c'est un grand batiment en longueur, avec un tableau principale éloignée de l'entrée du câble EDF: au plus près possible de l'entrée, le compteur, disjoncteur, et parafoudre, avec son piquet à lui; et, près du tableau de répartition, un second piquet pour l'installation générale (avec éventuellement un second parafoudre). Dans ce cas, avoir deux piquets permet d'avoir une meilleure efficacité du premier parafoudre, et un résidut plus faible dans l'installation; les petites multiprises avec parafoudre intégré vont alors évacuer vers le second piquet, et ont un intérret. Si tous les parafoudres sont sur le même piquet, le premier parafoudre fait monter la tension du piquet unique, et les parafoudres suivant ne servent à rien. Voir Sitelec. Ceci vaut, que le coup provienne du cable EDF, ou des toitures.

Le maillage a un aute but: un coup de foudre qui tombe sur un arbre voisin produit aussi un champs électro-magnétique. Si un cable fait le tour d'une pièce, ce champs va créer sur ce câble une tension; et avec un peu de chance, cette tension peut faire péter les appareils au bout du câble. Le fait qu'une pièce soit entourée d'un fil fermé (voir dessin de sitelec) aténue la puissance du champs électro-magnétique (voyageant par l'air) généré par la foudre. La dite boucle doit être reliée à une terre. Si possible, pas celle du circuit électrique.

Me concernant:

J'ai des gouttières zync; mais qui au sol, sont reliées à des évacuations PCV ... J'ai donc une ligne d'équipotentiel le long de mes rampants contenant le câble EDF, mais, à potentiel libre. Et je n'ai aucune ligne fermée. Donc, aucune réduction des champs EM.

J'ai un isolant extérieur, donc, un grillage sur les murs, mais, j'ignore si il est connecté à la terre.

Tout grand grillage est un blindage; si les grillages sont à tension libre, alors, l'intérieur du bâtiment est isolé des champts (mauvaise réception GSM et Wifi). Il faut que toute partie métallique de construction soit reliée à la terre, pour évacuer les champs EM de l'orage, et, accessoirement, ça réduit l'effet cage de Faraday et améliore la reception GSM.

La thèse suggérée concernant mes appareils grillés est que, la foudre soit tombée proche de chez moi, élevant le potentiel de ma terre (piquet, puis fils de terre de l'installation) par rapport aux phase et neutre EDF (le potentiel du neute EDF lui n'ayant pas bougé en absolu), jusqu'à arquer dans les appareils. La solution est le parafoudre, posé de manière à accepter que la terre locale reste à une tension proche du neutre EDF. Les détails dépendent de comment est planté mon piquet de terre par rapport à l'église du coin, aux arbres, aux forets, aux autres batiments, et comment disposer les autres parafoudres au compteur EDF.

Contrairement à mon idée de base, je ne suis probablement pas victime d'une énergie induite par champs sur le cable EDF dans le rampant, mais, d'une tension de pas entre mon piquet de terre, et le neutre EDF mis à la terre au transfo de quartier. Et vu le plan de ma maison, c'est compliqué. Parce que mon tableau de répartition est très près des arbres, et église; et mon disjoncteur EDF, à l'opposé. L'idéal serait donc que tous mes piquets de terre soient à l'opposé des sources de foudre: près de mon arrivée EDF. Hors, si je met un parafoudre au tableau de répartition, ça voudrait dire que mon cable entre ce parafoudre, et le piquet, serait de 30m; et ça c'est mauvais. Si je met mon piquet juste sous le parafoudre, je suis victime de tesion de pas, si je le met au plus loin des sources d'orage, j'ai des problèmes de champs et de longueurs. Mon cas n'a donc pas de solution idéale, sauf à tout casser.

Concernant le cheminement du câble de puissance dans les rampants. On ne parle pas de câble EDF, puisqu'on est après compteur-disjoncteur. Mais, quand même d'un 4x16² L'idéal serait de le remplacer par un câble blindé type enterrable avec feuillard. Et on raccorde le blindage du dit câble au piquet le plus éloigné des sources de problèmes: au piquet du parafoudre du disjoncteur. Côté tableau de répartition, on fait attention à ce que le feuillard ne soit surtout pas connecté, et s'arrête le plus loin possible de tout: on dégaine un minimum de 10cm à 1m (longueur sur laquelle on a les 4x16² isolés, sans feuillard ni gaine), et quand on a ça en stock, l'endroit ou s'arrête le feuillard, on y met un bout de gaine thermo (et collante, c'est encore mieux). Et on fait attention à ce que ça se passe le plus loin possible de toute structure métallique (rail de BA13, IPN de linteau ...). A défaut, le long du câble EDF, on fait courrir un câble de terre de grosse section, connecté au piquet éloigné des sources, celui du parafoudre du disjoncteur dans mon cas.

Avoir plusieurs terre n'est donc pas un soucis, avec quelques conditions: il est préférable que chaque gros parafoudre (les machins de tableaux) ait son propre piquet, pour éviter de faire bouger le potentiel de la terre du réseau intérieur. Mais, tous les appareils reliés à la même source EDF (évitons de parler des phases, je ne parlerai que du neutre) doivent impérativement partager la même terre: tous les appareils connectés au même neutre EDF doivent être connectés à une barette de terre unique au tableau principale. La dite barette pouvant aller vers plusieurs piquets (mais vaut mieux se cantonner à un seul, voir plus haut).

Et quand on a plusieurs tableaux de distribution, ils doivent tous voir leur terre ramenée à la barette du principale.

Et quand une source EDF va vers plusieurs batiments très éloignés, ça devient compliqué. Le plus simple étant que les tableaux éloignés aient tous leur terre commune. Et qu'aun appareil connecté à la terre commune ne puisse faire de connexion avec l'éventuelle terre locale du bâtiment (proximité avec un IPN de structure). Si ça arrivait, un coup de foudre pourrait produire une tension de pas entre l'IPN structurel, et le piquet de terre situé dans l'autre batiment; et l'appareil explose.

Et si vraiement on a pas le choix, il faut tout concevoir comme si on avait plusieurs lignes EDF: un parafoudre de chaque côté de chaque grande longueur. Alors, chaque bâtiment peut avoir sa terre d'installation; mais, à condition d'avoir prévu: un piquet pour la structure, un piquet pour le parafoudre, un piquet pour le tableau; et là, on ne connecte pas de fil de terre entre deux bâtiments. Et on a au minimum un parafoudre par batiment.

Tout dépend de la taille de chaque bâtiment, de leur espacement, du terrain, et des matériaux de construction.

Il y a des dispositions particulières pour les ossatures métalliques.
Messages : Env. 100
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